서 - 동쪽 가스 파이프 라인 프로젝트는 대규모 자동 용접 기술을 사용하고 선진 기술의 우수성을 충분히 입증 한 중국 최초의 시범 프로젝트입니다. 세기를 넘어이 멋진 프로젝트의 침례를 통해 자동 파이프 용접 기술은 대부분의 건설 부문에서 받아 들여졌으며 향후 파이프 라인 프로젝트에서 더 큰 역할을하기 위해 더욱 널리 사용 될 것입니다. 1997 년부터 CNPC 기술 연구소는 자동 파이프 용접 장비 및 공정 기술 연구에 전념 해왔다. 그것은 거의 10 년 동안 개발되고 적용되었습니다. APW 시리즈 자동 파이프 용접 장비는 70 개 이상의 파이프 라인 프로젝트를 위해 개발되었습니다. 그 중 56 세트가 서동 가스 파이프 라인 프로젝트에 적용되었습니다. 우수한 엔지니어링 응용 프로그램 성능을 달성했으며 풍부한 현장 구축 경험을 축적했습니다. 최근 West-East Gas Pipeline Project가 완공 된 후 우리는이 기술에 대한 심도 깊은 연구에 지속적으로 집중하여 파이프 라인 용접 지능형 기술 및 자동 실링 및 바닥 용접 기술의 적용 결과를 얻었으며 놀기 시작했다. 효과. 이 분야의 작업을 분류하고 요약하고 자동 파이프 용접 기술의 발전을 촉진하는 의미있는 작업입니다. 다음은이 작업 측면에 대한 검토와 반성입니다.
1. APW-II 자동 용접기의 특성 및 응용
APW-II 파이프 라인 포지셔닝 자동 용접기의 개발은 중국의 파이프 라인 기술 상태에 기반을두고 있으며 오늘날 과학 기술 발전의 최신 기술 성과를 최대한 활용하여 모든 위치 자동 파이프 세트를 개발했습니다 중국의 국가 조건에 부합하는 용접 장비. 그것은 중국의 현장 파이프 라인 용접의 생산성과 품질을 근본적으로 향상시키고 용접공의 작업 조건을 개선하려고 노력하고 있습니다. 기술적 성과는 파이프 라인 자동 용접 특수 장비 및 중국의 현장 기술 조건 및 근로자의 기술 및 문화적 특성에 적용 가능한 지원 기술의 집합입니다.
1.1 장비의 주요 기술적 특징
APW-II 형 풀 포지션 자동 용접기는 용접기 헤드 (트롤리 보행 시스템, 용접 건 스윙 시스템, 용접 건 높이 조절 시스템 포함), 용접 트랙, 제어 시스템 및 용접 전원으로 구성됩니다.
주요 기술적 특징은 다음과 같습니다.
(1) 대구경의 장거리 파이프 라인 고정 연결에 적합한 모든 위치 용접.
(2) 드라이브 제어 시스템은 PWM 속도 조절을 기반으로 한 DC 서보 드라이브 제어 기술과 변위 감지 감지를위한 폐 루프 제어 시스템을 채택합니다. 위치 정밀도가 높고 간섭 방지 능력이 뛰어나 현장에서 필요한 신뢰성과 내구성을 제공합니다.
(3) 양전기의 전류, 전압, 용접 건 스윙 속도, 스윙 진폭 및 체류 시간과 같은 용접 매개 변수는 용접 전에 설정할 수 있으며 용접 프로세스 중에 실시간으로 조정할 수도 있습니다.
(4) 높은 스윙 속도에서 스윙을 정밀하게 제어하기 위해이 프로젝트는 스윙 시스템의 변위를 특수 설계된 센서를 통해 제어 가능한 전기 신호로 변환하는 커버 피드 피드백 스윙 제어 센서 회로를 채택합니다. 동시에, 그것은 위치에 대한 메모리 기능을 가지고 있습니다.
(5) 궤도는 가볍고 가볍고, 적재가 쉽고 짧은 보조 시간을 위해 개방 된 단단한 원형 트랙의 형태를 취한다. 트랙 로딩 시간은 0.5 분입니다. (6) 기술이 완전하며 일치하는 용접 기술이 있습니다.
그 중 자동 제어 및 수동 개입과 결합 된 핵심 기술은 중국의 파이프 라인 구조에서 홈의 가공 오차가 크고, 현장 그룹의 오정렬 및 쌍의 간격이 자동 용접이 아니라는 문제를 해결합니다. 자동 용접의 합격률은 98 %에 도달 할 수 있습니다. 이것은 국내외의 다른 유사한 장비와 비교하여이 장비의 가장 큰 장점입니다. 이 특성은 자동 및 자동 파이프 라인 용접 장비가 우리나라의 조건에서 설계되고 실용화되기위한 중요한 전제 조건입니다.
1.2 엔지니어링에서 APW-II 파이프 모든 위치 자동 용접기의 적용 1.2.1 적용 개요
(1) 2001 년 5 월부터 APW-II 파이프 라인 포지티브 형 자동 용접기는 대청, 랴오, 북 중국, 장 칭 및 다간에 각각 56 세트의 유조 설비에 사용되고 서동 가스 파이프 라인 소유자가 완료되었습니다. 라인 및 분기 라인의 파이프 라인은 100km 이상 용접되며 용접 합격률은 98 % 이상입니다.
(2) 석유 산업의 전문 기관으로서 기술 개발에 중점을 두면서 신기술을 건설 회사가 효율을 향상시키는 수단으로 전환시키는 데 더 많은주의를 기울입니다. West-East Gas Transmission에 대비하여 자동 용접 및 용접 교육을 실시하고 자동 용접 작업에 능숙한 300 명 이상의 용접공을 교육했습니다. 이는 신기술 홍보에 필수적인 기본 작업입니다.
(3) 아카데미 공학과 중국 석유 파이프 라인 국은 동서 가스 전송선로 프로젝트의 용접 공정 기술에 관한 연구를 공동으로 수행했다. 대구경, 두꺼운 벽면 및 고강도 등급의 X70 파이프 라인 강재의 용접성에 대한 심층 분석을 기반으로 한 West-East Gas Transmission Project의 높은 표준 및 고품질 기술 요구 사항을 고려하여 APW-II 파이프 라인 풀 포지션 자동 채택. 용접 장비, 자동 용접 기술 및 용접 공정 자격 시험에 대한 연구, 용접 절차 규정의 집계, 서부 동관 송전 프로젝트 진입을위한 자동 용접 장비에 대한 중요한 기술 지원을 제공했습니다.
1.2.2 엔지니어링 적용 사례
(1) 2002 년 랴오 석유 건설 Ⅱ는 APW-II 풀 페이스 자동 용접 장비 10 세트를 사용하여 자동 용접 작업반을 구성했다. 20 용접 내가 훈련을 받았으며 West-East Gas Pipeline Company에서 1 회 수상했습니다. 취업 허가가 발급되었습니다. 2002 년 7 월부터 1 월까지 서일본 가스 파이프 라인 프로젝트의 17 번째 구간 건설이 완료되었습니다. 누적 용접은 1016x14.6 파이프 라인 915 교차점과 1016x17.5 파이프 라인 337 교차점을 포함하여 누적 길이가 14.16km 인 1252 개의 용접을 완료했습니다. 한 번 용접 합격률은 98.7 %에 달했다. 이것은 동서 가스 파이프 라인 프로젝트의 동부 구역의 용접 품질면에서 최고의 단위 중 하나이며 엔지니어링 책임자와 소유주로부터 높은 평가를 받았습니다.
Liaohe Oil Construction Second Company는 2002 년 West-East Gas Pipeline Project에 성공적으로 적용된 후 2003 년 West-East Gas Pipeline의 10 번째 섹션 B 섹션을 구축하기 위해 14 세트의 장비를 사용하여 서 동부 가스 파이프 라인 φ1016x14.6 누적 길이는 20 킬로미터 이상이며 용접 자격 율은 988 %에 도달합니다.
(2) Changqing Oil Construction Company에서 2003 년 6 월부터 11 월까지 용접공에 대한 실무 교육을 마친 후 APW-II 파이프 라인 완전 포지션 자동 용접 장비를 사용하여 서동 동 B 구역 가스 파이프 라인 13 섹션, 용접 φ1016x14 .6의 파이프는 40.2km이며 용접 시간 합격률은 98 % 이상입니다.
(3) Dagang Oil은 2005 년 4 월에 건설되었으며, 12 개의 APW-II 파이프 라인 모든 포지션 자동 용접 장비를 사용하여 유량 운전 장치를 구성합니다. 그것은 서부 동쪽 가스 전송 라인의 서쪽 - 동쪽 링크 라인의 8 번째 섹션을 자동으로 수행합니다. 원하는 결과를 얻기위한 용접 작업.
2. 신기술 연구 개발
2.1 파이프 용접 지능형 기술
유연하고 지능적인 기술의 개발은 자동 파이프 용접 기술의 개발 방향을 나타냅니다. Engineering Technology Research Institute는 APW-II 장비의 개발 및 응용의 성공을 바탕으로 현장 적용의 실제 상황과 증가하는 시공 요구 사항에 따라 차세대 자동 용접 장비의 개발 및 연구를 수행했습니다. 한편으로는 기존 기술이 더욱 향상되고 개선되며 지능형 기능이 추가됩니다.
이후 APW-II 형 용접기의 업그레이드 된 제품인 APW-III 디지털 지능 장거리 파이프 포지셔닝 자동 용접기가 소개되었습니다. 이 용접기의 특성은 다음과 같습니다.
(1) 산업용 컴퓨터 시스템은 하드웨어 설계 및 소프트웨어 프로그래밍을 통해 전체 용접 프로세스의 자동 제어를 실현하는 데 사용됩니다. 각 섹션의 용접 매개 변수는 컴퓨터에 저장되며 매개 변수는 용접 프로세스 중에 자동으로 전환됩니다. 종래 기술의 결점을 보충하기 위해, 수동 개입 기능은 현장 조건과 결합 된 실제 기능 인 컴퓨터의 완전 제어 프로세스에 삽입된다.
(2) 용접 트롤리의 각도 위치 커버를 정확하게 결정할 수있는 각도 - 인코딩 된 공간 위치 커버 검출 시스템이 채택된다. 이에 의해, 용접 트롤리는 임의의 위치에서 캡핑 될 수 있고, 그 위치에서의 용접 파라미터는 아크 용접된다.
(3) 스윙 시스템은 스테핑 모터 서브 디비전 구동 제어를 채택하여 스윙 제어 및 시스템 신뢰성의 정확성을 더욱 향상시킵니다.
(4) 컴퓨터 제어하에 용접 공정 중에 와이어 건조 신도를 자동으로 조정하고 제어 할 수있는 용접 토치 높이 감지 감지 장치를 개발했습니다. 용접기의 노동 강도는 더 감소됩니다.
2.2 경제적이며 적용 가능한 국내 생산 파이프 라인 자동 밀봉 및 바닥 용접기
"West-to-East Gas Transmission"적용 사례는 루트 비드의 용접이 자동 용접 기술의 병목 현상이되어 기술 이점을 최대한 발휘할 수 있음을 발견했습니다. 내부 용접기 및 PWT 자동 용접 장치가없는 구조 장치에서 STT 반자동 루트가 일반적으로 사용됩니다. 용접 비드의 용접은 자동 용접 흐름의 요구를 충족시킬 수 없다. 따라서 고효율의 자동 실링 및 보텀 용접 기술의 개발을 가속화하는 것이 각 단위의 긴급한 필요성이되었습니다.
Engineering Technology Research Institute는 독립적 인 지적 재산권과 지원 용접 기술을 각 건설 부문의 실제 상황과 결합하여 저가의 모든 포지션 자동 밀봉 기계를 개발했으며 APW-RI 유형 파이프로 가득 차 있습니다 - 위치 자동 밀봉. 용접 장비.
2.2.1 기존 씰링 방법
현재, 장거리 파이프 라인의 건설에있어서, 백 실링 용접을 용접하기위한 몇 가지 방법이있다 :
(1) 셀룰로오스 전극의 다운 용접. 이 방법은 수동 용접의 루트 비드 용접에 일반적으로 사용됩니다. 자동 용접의 경우 루트 비드의 슬래그 클리닝 및 연삭 작업이 매우 커서 분명히 자동 용접 효율에 영향을 미칩니다.
(2) STT 반자동 용접. 이것은 현재 일반적으로 사용되는 방법입니다. 이점은 작업이 편리하고 용접 비드가 잘 형성되며 효율이 높지만 백 시일 용접 속도가 자동 용접의 요구 사항을 충족시키지 못한다는 것입니다.
(3) 내부 용접기. 내부 용접기는 빠른 용접 속도와 양호한 용접 품질을 가지고있어 바닥을 밀봉하는 이상적인 방법입니다. 그러나 내부 용접기는 하나의 파이프 직경에만 적용 할 수 있으며 장비 재사용의 이용률이 낮기 때문에 장비 구성의 상대적 비용이 높으며 대부분의 건설 장비는 견딜 수 없습니다.
(4) PWT 자동 뿌리 용접기. 이 장치는 사용상 융통성이 있으며 높은 용접 효율을 가지며 파이프 직경에 넓은 적응력을 갖습니다. 이상적인 자동 바닥 씰링 장비입니다. 그러나, 장비가 복잡하고, 홈 형상이 특별하며, 가공이 어렵다. 현장에서 응용 프로그램을 성숙시킬 필요가 있으며 기술과 경험을 축적하는 데 일정한 시간이 걸립니다. 또한이 장비는 이탈리아 제품이며 가격이 비싸고 기술 지원이 완벽하지 않으며 중국의 대부분의 건설 장비에서이를 적용하고 적용하기가 어렵습니다. 그러나이 장비의 기술적 인 형태는 자동 밀봉 및 바닥 용접 장비의 개발 방향이어야한다고 생각합니다.
2.2.2 APW-RI 형 파이프의 완전 위치 자동 밀봉 및 바닥 용접 장비의 주요 특징 :
(1) 역 밀봉 용접의 공정 요구 사항에 따라, 결합 펄스 방울 과전압 제어 방법에 의해 개발 된 특수 용접 전원은 아크의 에너지 밀도를 증가시킴으로써 아크의 관통력을 향상시키는 데 사용됩니다. 이 소자는 최대 600A의 피크 전류와 최대 750A의 단락 전류를 갖는다. 동시에, 액적 이송 공정의 정밀한 제어를 통해 용접 스패 터가 효과적으로 감소되고 용접 공정이 안정적이며 비드 몰딩이 양호합니다. 이 테스트는 프로젝트가 개발 한 특수 용접 전원이 아크 침투, 용접 프로세스의 안정성 및 모든 위치의 실링 비드의 용접 요구 사항을 충족시키는 용접 매개 변수 조정을 확인했습니다.
(2) 임베디드 산업 제어 시스템을 사용하여 다중 축 지능형 모션 제어 카드 및 하드웨어 인터페이스 회로 및 전원 드라이브 회로의 설계 및 시스템 소프트웨어의 디자인을 통해 모터의 드라이브, 용접 작업의 실행을 실현 , 및 밀봉 용접을 충족 장치의 필수 기능과 신뢰성.
(3) 고정밀도 공간 각 감지 시스템을 채택하여 백씰 용접의 요구 사항에 따라 전체 위치 간격의 분할 정확도를 감지하고 용접 공정의 정밀한 제어를 실현하며 용접 비드.
(4)이 프로젝트에서 완성 된 시스템 장비 및 보조 기술은 이중 U 자형 복합 홈에 적용 할 수 있으며 홈 용접 와이어, 100 % CO2 가스 보호에 적용 가능하며 홈 크기는 기본적으로 기존 PWT 권장 사항과 결합됩니다 . 그루브는 일정하지만, 실험을 통해 특정 세부 사항이 개선되어 선행 기술의 적용 범위가 확장되었습니다.
(5) APW-RI 타입 파이프 풀 포지션 자동 실링 및 바닥 용접 장비. 장비는 직경이 600mm보다 큰 파이프의 직경에 맞게 조정됩니다. 그것은 0 ~ 0.5mm의 간격, 1 + 0.5mm의 간격, 그리고 1 + 0.5mmo의 무딘 가장자리에 적합합니다
3. 기존의 문제와 사고
서 - 동쪽 가스 파이프 라인 프로젝트는 중국에서 처음으로 대규모 자동 용접 기술을 적용한 프로젝트입니다. 국내외의 자동 용접 장비는 서로 경쟁하기 위해 경쟁합니다. 각각은 고유 한 장점을 가지고 있으며 첨단 기술과 장비의 고품질 및 고효율 특성을 충분히 보여 주며 주, 감독 및 건설 단위를 확보했습니다. 그리고 모든 당사자들의 인정과 확언 다양한 건설 부문에서 장비 기술의 발전을 촉진하기 위해 노동 대신에 자동화 기술을 사용하는 것이 인정 된 개발 동향입니다. 그러나 West-East Gas Pipeline 프로젝트에서 자동 용접의 적용은 여전히 시범 작업입니다. 총 길이가 4,000 킬로미터 이상인 프로젝트는 800 킬로미터의 자동 용접 만 완료했습니다. 그중 몇몇 문제도 반영되었습니다. 그리고이 솔루션은 확실하게 자동 용접 기술을 개선하고 향상시킬 것이며 진정한 중국의 파이프 라인 건설 수준을 새로운 수준으로 향상시킬 것입니다. 다음은 몇 가지 일반적인 문제에 대한 의견입니다.
(1) 건설 팀 구성
현대 장비는 우수한 인력이 마스터해야합니다. 자동 파이프 용접 장비는 여러 분야의 연구 결과를 결합한 첨단 기술 장비입니다. 운영자는 과학 및 문화 지식의 특정 토대를 가져야합니다. 사용 방법과 작동 습관은 전통적인 장비의 사용법과 완전히 다릅니다. 장기 훈련을 위해서는 숙련 된 기술이 필요하지 않지만 문화적 배경이 필요합니다. 건설 기계는 자동 용접기를 모집 할 때 학문적 배경을 고려해야합니다.
(2) 장비 유지 보수
파이프 라인 자동 용접기 시스템 장비는 컴퓨터로 제어되는 전자 및 전기 제품입니다. 장비의 구성과 기능은 전통적인 기계 및 전기 장비와 매우 다릅니다. 일반 전기 기술자에게는 장비 유지 보수가 어렵습니다. 프로젝트의 정상적인 작동을 보장하기 위해 현장의 현장 엔지니어는 오류 수리 및 일일 유지 보수를 수행하기 위해 구성된 장비 수에 따라 전문 기술 지식을 장비의 정상적인 사용을 보장하고 생산하도록 준비해야합니다 혜택.
(3) 기술 지원
실제로 장거리 파이프 라인 자동 용접 기술은 포괄적 인 기술임을 입증했습니다. 그것은 다중 징계, 다중 징계 및 다중 특수 기술 조합입니다. 이익을 극대화하기 위해서는 몇 가지 합리적인 구성이 필요합니다. 그리고 일치. 파이프 제조에서 용접 소모품의 매칭까지; 경사지기에서 필드 그룹으로; pipelayers, beveling 기계, 현장 발전기에 대응, 운송 장비 등에서; 뒤 표지 용접에서 충전 덮개까지; 예열, 연마, 용접 검사 등 모든 과정에서 과학적 조합이 필요하며 체계적인 연구가 필요합니다. 또한 기술 표준의 완전성과 과학화, 공정 기술에 대한 심층적이고 포괄적 인 연구, 각 공정의 과학적 및 타당성, 기술에 의한 운영자의 이해와 숙달을 포함합니다.
(4) 조직 및 관리
현대 장비는 현대 엔지니어링에 사용됩니다. 물론 현대 조직 관리가 필요합니다. 전통적인 건설 팀 관리 모드는 분명 자동 용접 기술의 정상 성능을 충족시키지 못합니다. 이를 위해서는 관리 인력의 질, 관리 시스템의 구축 및 건설이 필요합니다. 조직 형태와 보상 인센티브를 변경하고 개선해야합니다. 이 측면은 또한 체계적이고 심층적 인 연구가 필요합니다.
(5) 기술의 지속 가능한 발전
첨단 기술은 단지 기술 수준을 나타낼 수 있으며, 다양한 과학 분야의 기술 개발은 확실히 자동 용접 기술의 지속적인 발전을 촉진 할 것입니다. 가까운 장래에 기술 발전으로 현재 극복하기 어려운 기술 문제는 확실히 해결 될 것입니다. 따라서 기존 기술의 응용을 촉진하는 동시에 신기술의 개발과 연구에 계속 전념 할 필요가 있으며 과학 기술 발전의 필연적 인 법칙이기도합니다.
4, 결론
요컨대, 장거리 파이프 라인의 건설은 향후 프로젝트 건설의 중요한 부분입니다. 서일본 가스 송전 프로젝트를 통해 자동 용접 기술의 우수성이 증명되었으며, 모든 사람이 고효율과 고품질을 인정하고 모든면에서 주목을 받았다. 기존 기술을 더욱 향상시키고 향상시키기위한 자신감과 의지를 강화합니다. 통합 기술의 개발 및 개선으로 장거리 파이프 라인을위한 자동 용접 기술의 적용이 점점 더 대중화 될 것입니다. 이는 중국의 파이프 라인 건설 기업의 전반적인 기술 수준을 개선하고, 세계 파이프 라인 건설과의 통합을 달성하며, 국제 파이프 라인 건설 시장의 경쟁에 참여하는 데 매우 긍정적 인 영향을 미칩니다.
